Question

如图所示，电源保持6V的电压不变，开关S闭合后，电流表的示数是0.4A，电压表的示数为2V，则电阻R₁的阻值是

10

Ω；将滑动变阻器R₂的滑片由a向b移动的过程中，电流表的示数将

变小

，电压表的示数将

变大

 （“变大”、“变小”或“不变”）．若电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，则R₂的允许变化范围是

0～10Ω

．

Answer 1

分析：（1）由图可知R₁与滑动变阻器串联，则由串联电路的电压规律可得出R₁两端的电压，由欧姆定律可求得R₁的阻值；
（2）由滑动变阻器滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出电路中电流的变化及R₁两端的电压变化，由串联电路的电压规律可得出滑动变阻器两端的电压变化．
（3）根据串联电路的分压原理（电阻越大，电阻两端的电压越高），当电流表的示数达到最大值时，变阻器接入电路的电阻最小；当电压表的示数最大时，变阻器接入电路的电阻最大；根据欧姆定律和电阻串联的特点可求滑动变阻器接入电路中的电阻值．

解答：解：（1）电压表示数为2V，由串联电路的电压规律可得出R₁两端电压U₁=U-U₂=6V-2V=4V；
由欧姆定律可得：
电阻R₁的阻值R₁=

U1

I1

=

4V

0.4A

=10Ω；
（2）当滑动变阻器由a向b移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由欧姆定律可得，电路中电流变小；R₁两端的电压减小，因总电压不变，故R₂两端电压变大，即电压表示数变大．
（3）当电流表的示数达到最大值0.6A时，变阻器接入电路的电阻最小；
则：R_总1=

U

I大

=

6V

0.6A

=10Ω，R_小=R_总1-R₁=10Ω-10Ω=0．
当电压表的示数最大值3V时，变阻器接入电路的电阻最大；
则：U₁′=U-U_大=6V-3V=3V，
∴I_总2=

U1′

R1

=

3V

10Ω

=0.3A，
∴R_小=

U大

I总2

=

3V

0.3A

=10Ω．
所以滑动变阻器的阻值变化范围是0～10Ω．
故答案为：10；变小；变大；0～10Ω．

点评：本题考查欧姆定律及串联电路的规律，注意：
①当滑动变阻器电流和电阻同时发生变化时，无法直接应用欧姆定律确定电压的变化，故可先判断与之串联的电阻R₁两端的电压变化，再由串联电路的电压规律确定滑动变阻器两端的电压．
②求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围时，根据电流表和电压表的最大值分别进行计算．